Por que os planetas descrevem órbitas elípticas e não circulares ao redor do sol?

Question

Já que a força de interação gravitacional entre os planetas e o sol só dependem da constante gravitacional, das massas envolvidas e das distâncias entre os corpos, a força gravitacional deve ser igual para ambos os lados do sol, sendo assim, as órbitas não deveriam ser circulares?

Answer 1

Aizir, interessante que quase todo mundo falou sobre elipses mas não disse o motivo pelo qual as órbitas planetárias não são circulares.

Bem o motivo é simples.

Como você deduziu, em um "universo perfeito" as órbitas deveriam ser circulares, porém lembre-se que vivemos num universo bem bagunçado.

O que isto quer dizer... que os planetas não estão sujeitos apenas a atração gravitacional do Sol. existem outros fatores envolvidos na definição da forma de suas órbitas, que são principalmente a interação gravitacional com seus vizinhos, com outros corpos celestes que podem ter passado por nossa vizinhança a muitos milhões ou alguns bilhões de anos atrás e para os planetas rochosos, os impactos com outros corpos celestes durante a formação do sistema solar.

A interação gravitacional com outros planetas tem a habilidade de alterar algumas órbitas. Grandes colisões (como a que hipoteticamente criou nossa Lua) também são capazes de mudar definitivamente a órbita de corpos celestes.

Porém a mais poderosa ferramenta de desarranjo pode ter sido a passagem de algum grande corpo celeste nas imediações de um sistema solar.

Tal passagem pode alterar as órbitas de planetas de um sistema solar e isso acontece com relativa freqüência entre os bilhões de estrelas que compõe a galáxia.

Vale lembrar que para tanto basta uma estrela passar perto de outra para que a interação gravitacional cause algum estrago, não precisam passar muito perto, pouco menos de 1 ano luz de distância já é suficiente para se sentir os efeitos, depende apenas do tamanho das estrelas envolvidas no processo.

Não se sabe se isso aconteceu em nosso sistema solar, mas não se pode afirmar que não aconteceu e que não acontecerá no futuro.

Answer 2

Aizir as órbitas de todos os planetas são elípticas. Você já leu isso certo? Lembra de Kepler? Então!
O sol, que está no centro do sistema, ao mesmo tempo que atrai todos os planetas para si, também está viajando a enorme velocidade dentro da nossa galáxia e essa elipse ocorre por isso. A menor distância entre a Terra e o sol, por exemplo, acontece justamente no sentido da direção do sol em seu movimento, ou seja, quando a Terra está´passando em sua frente, cruzando o seu caminho. Aliás, essa é a principal causa que mantém a terra e todos os outros planetas em órbita, esse é o equilíbrio orbital.

Answer 3

Uma órbita elíptica é tão estável quanto uma circular, mas a circular é infinitamente mais rara, porque depende de parâmetros exatos, que nunca ocorrem na Natureza. Qualquer perturbação mínima numa órbita circular a transforma em uma elíptica. E o que não falta no Sistema Solar é perturbação.

Mas as órbitas dos planetas são elipses pouco excêntricas. O achatamento da órbita da Terra nem pode ser percebido a olho nu em um modelo em escala. É quase uma circunferência.
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Answer 4

Apenas para complementar a resposta do Marcelo Ayatolá, a órbita dos planetas é elíptica, mas a excentricidade é tão pequena que só um astrônomo para poder dizer que é diferente de um círculo. Se você desenhar em uma folha de papel a órbita da Terra em escala, não vai notar nenhuma diferença visível desta órbita da de um círculo.

Answer 5

A eclíptica é definida como a circunferência imaginária correspondente à trajetória aparente do Sol na esfera celeste. O eixo da eclíptica é uma reta perpendicular à eclíptica e passa pelo centro da Terra.


Oblicuidade
A eclíptica possui uma obliqüidade em relação ao Equador Celeste de 23,4° (considerando o quadrante da época dividido em 900 partes) que em conseqüência de uma defasagem secular de 1° com referencia ao prolongamento do eixo imaginario da terra na esfera celeste as estrelas do fundo vem modificando de lugar e lentamente como um pincel riscando um novo ponto fixo na esfera celeste a esse movimento os antigos davam o nome de precessão do Equinócio ver divina comédia de Dante Alighieri.


Eratóstenes
Alguns historiadores acreditam que Eratóstenes no século III a.C. foi o primeiro astrônomo que se interessou em medir a sua inclinação e que com seus instrumentos obteve um valor próximo de 23,512º , no entanto atualmente é consenso admitir que a pedido do faraó do Egito, o mesmo tenha apenas conferido a inclinação em graus do eixo da terra num poço na cidade de Sienna e reavaliado em unidades de medida adotada no Egito o comprimento dos 7,2° da circunferênciada terra ou 1/50 no sentido norte sul a distancia que separava o poço de Sienna com um marco na cidade de Alexandria e que hoje equivalem à 800 km.


Sistema Solar
Com exceção de Plutão e Éris, as órbitas dos demais planetas do Sistema Solar estão dentro ou muito próximas da eclíptica. Isto se deve pela teoria de que o Sistema Solar foi formado à partir de um disco de matéria que se condensou em torno do Sol que se formava.

Answer 6

O parâmetro utilizado para medir o quanto uma elipse é acentuada denomina-se "excentricidade" (ou grau de achatamento) - que é uma taxa (relação) que varia de 0 a 1.

Algebricamente falando, o "grau de achatamento" (ou excentricidade) é calculado através da divisão entre a distância focal e o comprimento do eixo maior da elipse.

Uma circunferência (ou círculo) nada mais é do que uma elipse que possui excentricidade (ou grau de achatamento) igual zero, pois, num círculo, a distância entre os focus é nula (transformando-se em centro no caso da circunferência).

Portanto, todo círculo também pode ser considerado uma elipse; mas nem toda elipse é é circular.

No caso das órbitas planetárias de nosso sistema solar, o "grau de achatamento" das elipses que determinam suas trajetórias é bem pequeno. Para se ter uma idéia, o grau de achatamento da trajetória da órbita terrestre é tão baixo que pode ser considerado uma circunferência - apesar de na verdade não ser.

Leia o artigo abaixo, pois ele é bastante esclarecedor:

http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol4/Num2/v4n2a06.pdf

Answer 7

o sol tbm n he uma massa totalmente esferica , e a terra n he redonda ,por isto tem dois polos .

Answer 8

Aizir, as órbitas dos planêtas são circularees e não elípticas. Só por exemplo, comêtas sim tem órbita elíptica, só por uma questão de tempo, a tendência é eles estabilizarem em órbita circular, isso em escalas de tempo astronômicas ....